比特幣的挖礦到底在計算什麼?
數學模型是什麼?這種計算是不是為了某些別的東西,而比特幣只是個附屬品?
為什麼我覺得比特幣更像商品,而這個商品的原料只是計算能力?
計算什麼可以看比特幣是怎麼生成的? 也推薦這裡 工作證明與挖礦
簡單的說就是不停地拼湊字元串,計算的SHA256哈希值,直到找到產生合適的哈希的字元串,這個字元串就是解。
為什麼要做這些計算?
本質上這個計算是為了解決分散式網路的同步問題,也常被稱為」拜占庭將軍問題「。中本聰曾經回復過這個問題 http://www.mail-archive.com/cryptography@metzdowd.com/msg09997.html。比特幣採用了工作證明來解決拜占庭問題,而且中本聰選擇了計算哈希來作為過程中計算的問題。
(待補充)
看過@Wu Hao 的 比特幣 (Bitcoin) 系統是如何運行的?同學知道,比特幣網路的區塊鏈實際上就是一個大賬本,在分散式的網路中會存在多個版本的賬本,怎麼找最新的賬本呢?你只需要找計算難度最大而且長度最長的賬本,這樣每個人都能安全地同步到同一個賬本上來。
能不能算點別的有意義的?
在回答能不能之前我們先列一下計算什麼樣的問題合適。
1. 任何時候都有問題可解
如果沒有問題可解,整個網路會沒法繼續同步下去。
2. 新的問題要包含上一個問題
不包含上一個問題,賬本就沒法串起來。
3. 問題要和賬單里的所有交易相關
否則的話我事後可以找到仍然滿足問題,但是不包含一些交易的解。這樣你的交易就沒法保證存在於賬本中。
4. 問題的解容易驗證
如果驗證很複雜,驗算計算難度最大而且最長的賬本會讓你崩潰。
5. 之前的問題不會影響後面的問題
如果存著之前問題的解或者中間結果會提高後面問題的解決速度,問題解決的間隔就難以控制。極端情況就是保存了很多中間結果的人在一定時間之後可以秒解問題,這個和下一個要求也相關。
6. 問題的難度容易調整
比特幣根據最近的2016的塊的平均間隔調整問題難度,這樣保證平均間隔趨近於10分鐘。如果難度很難控制,萬一一個不小心難度大得超出預期,就會出現難以產生下一個塊的情況;也要保證永遠都能提高難度,使問題夠難解決,否則到了一定的時間點難度固定,區塊間隔時間無限趨近於0。
7. 不依賴於中心,每個人都有不同的問題可解
不依賴於中心算是加分項,但是每個人必須要有不同的問題去解,否則計算速度快的人幾乎能永遠獲勝。
SHA256正好符合了這幾點,而我們認為很有意義的問題通常就栽在了這上面。
吐槽向什麼問題有意義?也許你覺得找到素數生成函數有意義,也許你覺得算出DNA有意義,也許你覺得找到外星人有意義,但是永遠不會讓所有人買賬,一樣會被吐槽」素數幣整天找康寧漢姆鏈在幹啥「之類的問題。
【比特幣算的是什麼?】計算的內容是尋找滿足某些hash結果的字元串,找的辦法幾乎只有一個字元串一個字元串地去試。
【什麼是hash?】hash(哈希)是一個字元串到一個(很多但有限位數的)數的映射。這個映射通常被設計成不能逆向計算的。也就是說告訴你一個數n,你很難算出一個字元串s來,使得hash(s)=n。
【為什麼可以是hash?】理論上一切不容易得到且易於長期保存的東西都是可以被拿來當貨幣的。
【為什麼一定是hash?】不一定,也有很多算別的的電子貨幣。比特幣出現只是當年有人在網上發了一篇匿名的文章。有人陰謀論地認為,比特幣是搞crypto的科學家設計的,為了推動hash的演算法加速……
【比特幣是商品還是貨幣?】這個問題行內還在爭論。比特幣理論上是設計成貨幣使用的,實際也具有一些貨幣的性質(被拿來做通用交換),但還沒有到達貨幣的通用程度(能買賣的物品和場景很有限),也不具有其他貨幣的宏觀經濟調控作用(因為沒有人能控制發鈔速度)。
【計算有什麼實際用處?】算的東西本身沒什麼實際用處,最大的也是唯一的實際用處就是拿來做交換。
【既然沒用,用得著費那麼大勁兒嗎?】比特幣的設計帶著無政府主義的自由理想:設計一種貨幣使得不需要中央銀行也不會有中央銀行。這是目前實現這個理想需要付出的現實代價。
【無政府主義理想是正義的理想嗎?】很好的問題。但我還無力回答,所以就先到這兒吧。【簡單版回答】:
比特幣挖礦不是在算什麼,而是很多比特幣系統里的記賬員,在不斷地扔硬幣,爭奪每10分鐘一次的比特幣記賬權。
誰搶到了這段時間的記賬權,把這段時間發生的比特幣交易記了下來,並把記錄廣播給其它比特幣用戶,誰就能按系統規則,獲得一定的比特幣獎勵(包括初始幣獎勵+發交易用戶付的交易手續費)。
這個記賬獲得獎勵的過程,以及比特幣整個發行機制,和黃金挖礦很類似,都是消耗一定的資源和成本來獲得貨幣。所以大家形象地把記賬員比作 「礦工」,把記賬員爭奪記賬權的過程稱為 「挖礦」。
【完整規則解釋】:比特幣是什麼? - 江卓爾的回答 - 知乎 這個回答里的:
- 2、比特幣是怎麼運行的?
- 5、比特幣是怎麼發行的,什麼是比特幣挖礦?
5.1、什麼是比特幣挖礦
5.2、挖礦設備的演變
5.3、礦池
5.4、比特幣挖礦的意義——分發初始比特幣
比特幣挖礦和給狗找爸爸是一回事!
比特幣對大家來說,應該是最熟悉的陌生人了,現在幾乎人人都知道比特幣可以買東西、可以投機買賣賺差價,但是究竟比特幣是什麼,像人民幣一樣上面印了一位偉人頭像,還是像鋼鏰一樣是圓形的金屬?恐怕大多數人就不知道了。
下面給大家用最簡單的語言撩開比特幣的面紗。
前面的文章說過,一位化名為中本聰的人在互聯網上一個討論信息加密的郵件組中發表了一篇名為《比特幣:一種點對點的電子現金系統》的論文,提出了一種完全通過點對點技術實現的電子現金系統,這便是比特幣的起點了。
根據中本聰的論文,一個實現系統也被開源到了網上,引起大眾的興趣,通過這個系統就可以獲取到比特幣,那麼比特幣是如何產生的呢?
首先,你要把中本聰所論述的這套系統理解為一個公共的記賬系統,每個人都有一個錢包,每個錢包都有一個唯一性的編碼,和咱們用的銀行卡都有一個銀行卡號碼一樣,這個錢包的號碼比較長,我隨便找了一個給大家看一下:
1FA97cbd8EbFFRKnvkFfPQ4Z5C8V
通過這個賬戶大家相互之間就可以轉賬了,並且大家手裡每人還都有一個賬本,賬本上記錄了所有參與此記賬系統的用戶的交易記錄,比如張三給李四轉了0.1比特幣,那麼系統機會記錄下來這麼一筆交易記錄:某年某月某日某事某分某秒張三給李四轉了0.1比特幣,當然不會用漢語,會轉換成0和1組成的字元串。
然後這筆交易記錄需要有人出面確認說這筆交易是存在的,而且是合法的,然後再廣播給所有人,讓所有人把這筆記錄都記在個人的賬本上,那麼怎麼來確認這筆交易的存在性呢?按照中本聰的論文,他是在原有的交易記錄的基礎上,記上這筆交易,然後再生成一個隨機數,然後再通過一個叫做哈希演算法的東西,生成一串新的字元串,這個過程是不可逆的。然後所有的用戶都有機會拿到這個字元串,然後不斷的去生成新的隨機數,用特定的演算法去計算一串新的字元串,直到這串字元串前面連續出現規定個數的「0」,就證明驗證成功了。
這個過程比較像是一個生物問題,通常來說家裡的小狗如果恰好是散養的又恰好是母狗,那麼當你有一天看到它升了一窩小狗的時候,你很容易判定它們的母親是誰,但是你卻很難確定它們的父親是誰,如果你非要知道它們的父親是誰,唯一的辦法是將這隻小母狗所能到的地域的所有的公狗都找到,並和剛出生的這窩小狗一一做DNA檢測,知道你找到了它們生物學上的父親。
為了激發大家去找狗的積極性,就要給大家一定的獎勵,那就是比特幣,如果你成功的為一窩小狗找到了它們的父親,則獎勵給你一定數目的比特幣。所有用戶在找狗這件事情上都是公平的,都可以去找,這個找狗的過程就叫做挖礦。
當然,狗的數量不會是無限多的,大概每10分鐘會出現這麼一窩狗,這個時間是人為定的,為的是控制區塊鏈被挖出來的時間,比特幣最終數量會維持在2100萬個,這個數字是怎麼出來的呢?
按照約定,比特幣最初前4年是每10分鐘被確定一窩狗之後會獎勵給狗找到父親的人獎勵給50個比特幣,實際上也就是每生成一個區塊獎勵50BTC,而為了控制總體的數量,每過4年獎勵會減半。當然,實際上4年並不是精確的,正確的說法是挖出210000個區塊後產量減半,而每10分鐘產生一個區塊,210000個區塊大約生產的時間是差不多4年的時間,那麼當2140年最後一個區塊產生出最後0.00000001BTC時,總量就是:
210000*50 + 210000*25 + 210000*12.5 +……
不難為大家了,直接給級數求和結果:
210000*50*2=2100 萬個
那麼2140年這個數字又是怎麼定的呢?
按照上述比特幣獎勵的演算法:
50/(2^n)=0.00000001
因為這個時候再獎勵也越來越少,可以認為是獎勵趨近於0,即比特幣被挖完。
這個等式中的n約等於32.22,再根據每4年收益減半:
32.22*4=128.88年
那麼2009+128.88=2137.88 由於比特幣的挖礦速度不是絕對精確的,這裡也僅僅是粗略計算,實際情況可能會延後,所以比特幣全部挖完的時間大約在2140年。
既然挖礦是人人平等的,那麼是不是意味著人人獲得比特幣的機會都是均等的呢?
並不是。
依然以找狗為例,別說全世界的狗了,就算是一個市的狗也夠你找幾年了,況且和你競爭的人不是和你一樣大海撈針地走著找,這幫人花錢僱傭了大批量的人去找,你怎麼和他們比?更極端的情況是你費勁巴拉地找,結果還沒驗證完兩隻,人家已經發動所有的人力、獸醫把剩下的所有狗都驗證完了,你覺得誰能成功的概率大?
所以現在對於個人來講,用家庭電腦和那些在長江邊上租房子買地建水冷機房用專門挖礦用的刀片伺服器來挖礦的這些職業礦工比,真的無異於大海撈針,而且有時候還會因為個人電腦負載過重而導致被燒壞。
那麼普通人如何參與呢?
比特幣的投機買賣是直接參与到比特幣中來的最直接的方式,不過幣圈這裡面的風險著實暗流涌動。
如何知道比特幣具體的校驗原理呢?為什麼區塊鏈記賬是不可逆的呢?究竟比特幣是如何盈利的呢?ICO和幣圈又是怎麼回事呢?
欲知後事如何,且聽下回分解。
往期閱讀:區塊鏈的地位 | 區塊鏈的來源
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比特幣的挖礦計算其實就是大家一起做數學題,題干是需要被記錄的交易,大家通過做題搶奪記賬權,搶到的礦工就能獲得系統獎勵和交易手續費。
比特幣用的SHA256演算法的特點是已知答案驗證正確很容易,但是要得到答案非常麻煩,需要一個一個數字去試。最先得到答案的礦工大家就都認可他是搶到了記賬權,獎勵就歸他了。大家繼續搶下一題的記賬權。
簡單來說這些計算的意義只在於保證整個系統的穩定安全,並沒有更多的意義。把比特幣看作是計算的副產品是不全面的,比特幣的產生髮行、比特幣鏈上所有的交易流通、比特幣系統的穩定性,都是計算的目的,是一體的。當然除了維護這個系統之外,的確並沒有產生其他的價值和產物。這也是比特幣被指責不環保浪費資源的一個黑點。
總的來說,比特幣作為一個里程碑式的區塊鏈數字貨幣,其源於大量的算力投入和用戶信任的巨大價值。這一點還是毋庸置疑的。
更多區塊鏈有關的內容,歡迎瀏覽我整理的匯總貼:https://bbs.bumeng.cn/thread-848-1-1.html?hmsr=%E7%9F%A5%E4%B9%8Ehmpl=hmcu=hmkw=hmci=
我一直覺得這是一個很厲害的什麼組織,利用一個虛擬的貨幣,來集中算力運算一些特別的東西,有滿滿的陰謀論在裡面
我覺得你理解的是對的。
比特幣的系統最基本的部分就是記賬本,我給你十塊錢,你給他十塊錢,把這些交易記錄全記下來,最後一清算,誰有多少錢就都清楚了。
比特幣又是去中心化的,也就是說這個賬本不是銀行來記,是大家一起記,這就要防止作弊,因此就有一些加密、驗證之類的東西,這些都需要計算力來實現,而挖礦也就是在算這些東西。比特幣是給計算者的獎勵,並不是這些計算本身或者他們的結果。
因此你也可以說是一種副產品或者什麼的。
電費背書的東西,其實也不能說它一文不值。不過大眾對於這種來無影去無蹤的玄幻東東,註定是接受不了的。先不說演算法如何如何,有沒有黑幕,單提供這貨幣是用計算機算出來的這一點,根本不可能被大眾接受,只能永遠在小圈子裡擊鼓傳花,你只要找到比你更傻的那個就行。但也別看只能小圈子裡玩,運氣好也能火中取栗賺上一筆,更別提衍生出來的各種杠杠啊對賭啊期貨啊玩法了,(我真心想草人了,這尼瑪東東還能搞期貨玩?是對電價電腦配件價格走勢的綜合評估么?)所以總會有人孜孜不倦的忽悠人進去玩。要是有人用鄙視的眼光看著你問:真理往往掌握在少數人手裡,你大可以掄圓了給他娘的一巴掌,罵他狗日的:地球上吃屎的人少,那你還不去吃???
參與驗證網路上的交易,向進行快速交易的用戶收取手續費。
比特幣交易可以是免費的,但是免費交易通常很慢。
快速交易是有手續費的,挖礦就是賺這個手續費。
兄弟,理論知識是給書獃子準備的,抓緊這波行情賺錢才是硬道理...
個人一年的炒幣情況
都是今年的事,有被套超過4個月的,有盈利,別說什麼入行晚,我來的夠晚了,只你要拿的住,注意止盈止損就能賺錢,大投入幣種如下,其餘波段的,中期來來回回的小幣就不說了
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NEO 螞蟻,19追高買入,280賣出,12月最高價350左右
EOS 9塊買入,28賣出,31接回來被套了很久,直到12月份55又賣出,12月最高價58左右
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(1)普通挖礦
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背景資料:當然CPU挖礦時代早已過去了,算力不足,為什麼你想配電腦買不到正常價位的顯卡?因為都被平民級礦工囤走了,普通挖礦就是指購買物理設備自行安放進行挖礦牽扯到(供電費,主板,顯卡,配件,噪音,散熱,佔地)或者你配置好礦機託管到天價機房裡
挖礦速度,專業的說法叫算力,就是計算機每秒產生hash碰撞的能力。也就是說,我們手裡的礦機每秒能做多少次hash碰撞,就是算力。算力就是挖比特幣的能力,算力越高,挖得比特幣越多,回報越高
註:礦機投資回本後剩下的收益都是穩定的,沒有炒幣風險大,個人推薦挖礦和炒幣同時進行
(2)雲挖礦
這個就一聽名字就比較高端了,屬於購買後只要填寫好貨幣錢包地址就行,不用你操心
背景資料:雲礦機是唯一一個提供低進入成本低,風險低,費用低的挖礦方式,有別於傳統的需要採購高配置的硬體並進行專業的維護的挖礦模型。由於挖礦的複雜性和外部因素依賴性(如開採困難,比特幣匯率,設備成本等),幾乎不可能預測個人的收益的多少,故云挖礦是一種成本低,風險低,費用低的挖礦方式,不想自己組礦機就可以在該平台購買挖礦算力,挖掘自己的加密貨幣
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計算sha256後hash前幾位是一串0的字元串。0的長度和當前挖礦難度有關,難度越高需要的0就越多,所以越難碰撞出來。
一個樂透數字,可以讓全世界的電腦瘋狂的數字!
比特幣可以算做分散式計算的又一次嘗試,可以算作加州伯克利的BOINC的放大實驗。區別是BOINC召集到了大量無償志願者,而Bitcion成功的吸引到了另一部分人。要是以後政府或機構發布一些有意義且有償的"挖礦"任務,會有趣很多。
我都不知道樓上那些回答的是什麼,
比特幣挖礦本身是對已經計算出的結果和當前時間,進行哈希碰撞,
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這樣做是為了保持足夠的隨機,隨著算力的增強,比特幣維護小組,也會不斷的修改要求對計算結果進行更複雜的要求,保持每10分鐘才會有一個人算出這個區塊。
因為越容易計算這個結果,比特幣就越中心化,那就違反了它的特性,要求足夠隨機,才有價值。
當有多人同時計算出結果的時候比特幣也就是區塊鏈,會選擇一條區塊最長的進行鏈接,
當有多個人手裡的數據區塊都一樣長的話,那豈不是亂套了?
你記住了什麼都不計算,就是為了保持去中心化。
比特幣不是商品,而是信用,用制度去打造信用,而非公信力。
比如銀行政府,靠的是公信力,實際上這種公信力已逐漸喪失,中國今年保持的很好,居然沒有讓人民幣過度膨脹,收斂了一下,但是他能保持未來一直如此么?
保證穩定的通貨膨脹么?可能么?一個人家也沒辦法,先隨便印個70000億好啦。
那你手裡的信用會不會大打折扣呢?
我非常不理解的是貨幣交易本身就應該是一個賬本,
比如我給了你一頭牛,你就要還我一頭牛的價值,為什麼現在,
我給你一頭牛,你只需要還我一斤米?
想請教這個計算平時就是對人類沒貢獻的吧?也沒欣賞價值吧?那有什麼用?如果不能換錢就沒用了吧?那它的意義就是換人民幣美金吧?否則天天有個演算法就有新幣種的產生,個人都能開銀行了。而且幣多少有限,可交易單位無限縮小不還是一樣
技術原理就不多說了,想必大部分人很難去理解這些枯燥的技術性文章。
我使用比較通俗、簡短的語言和比喻,來解釋一下比特幣礦機是如何挖礦的:
很久以前我們挖黃金礦,大家一人一把鋤頭,誰挖到了就是誰的,這種方法效率低下,也看運氣,但現在無論是個人、散戶、大小礦場主,都是使用礦池來挖礦,也就是團隊合作,整個團隊一起努力,挖到的礦大家按貢獻度(算力)來分配。
再簡單一點來說,就是大家合買彩票,2元中500萬,現在我集合了1萬人跟我一起買,中了500萬後大家平分,大大的提高了中獎的機率(比之前我一個人買彩票機率高了一萬倍)
樓上已經有很專業的同學回答
了解比特幣礦機的可以聯繫我解答
不懂的就彆強答了好嗎。滿滿的尷尬
比特幣的「挖礦」是在計算什麼?如何實現獎賞?
截至到2017年5月 已經漲到1萬+了...嘖 賣早了....
其實是《疑犯追蹤》里的 machine…
推薦閱讀:
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